CN202220882U - 一种两位三通电磁阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于化工、燃料电池发电***,具体公开了一种两位三通电磁阀。它包括上阀体、下阀体、导向套和线圈骨架;线圈骨架外设有壳体,两者之间设有骨架上端盖和上导磁体,线圈骨架内设有衔铁,在所述上阀体和下阀体的腔中设有阀芯和浮动连接的阀杆,所述的线圈骨架外侧中间位置设有磁钢,磁钢的上下方分别绕有线圈。通过在线圈骨架外设置圆环形的永磁材料制成的磁钢,通过磁钢、衔铁、外壳、上导磁体形成四个闭合的磁回路,可以实现介质流动方向的切换,使***能耗有效降低,提高了可靠性;另外,将原有的阀芯改为浮动连接的阀芯和阀杆结构,阀芯利用有限的摆动角度,靠阀体上的导向段自动对中密封,从而保证密封性能,阀门可靠性得到提高。
Description
技术领域
本实用新型属于化工、燃料电池发电***,具体涉及一种两位三通电磁阀。
背景技术
再生燃料电池发电***需要两位三通电磁阀,通过两个出口的切换分别为发电和电解分***供应冷却水;在二次冷却***回路中,也需要利用两位三通电磁阀来切换冷却介质(乙二醇)的流动方向,来满足发电和电解工况的不同需求。
普通的两位三通电磁阀,通过给线圈通电和断电来切换介质的流动方向。如图1所示,断电状态关闭的阀门出口,其密封力由阀体内部安装的复位弹簧提供;通电状态关闭的阀门出口,其密封力由载流线圈产生的电磁场对衔铁-阀芯组合体形成的吸力来提供。但是对于航天产品,能量损耗是必须解决的问题。燃料电池发电***的发电和电解工况时间基本对等,常规的电磁铁需要在其中某一种工况的整个过程中保持通电状态,其工作制为长时工作制。长期通电势必带来可观的能量损耗,会大大降低燃料电池发电***的电能净输出能力。另外,长期通电发热量大,如果散热能力不够,线圈温升会导致电磁铁吸力下降,从而降低阀门的可靠性。解决散热问题只能通过增大电磁铁体积来实现,而随之而来的问题就是重量的增加,这也是***所不能容许的。
另外,从图1可以看出阀芯与衔铁通过阀杆连接而共同运动,阀杆与阀芯一体加工,或者采用螺纹连接、焊接等等,但是当阀门整体轴向尺寸比较大的时候,容易出现对中不好的情况,严重的会影响密封性能。尤其对于两位三通阀,上下两个阀口处都要求很好的密封性,因此衔铁-阀杆-阀芯组合体的同轴度要求非常严格,即便阀杆与阀芯一体加工,在加工过程中或与衔铁螺接时也存在对中不好的隐患,最终还会影响密封性能,使阀门的可靠性大大降低。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能够降低***能耗、密封性能好、并且可靠性较高的两位三通电磁阀。
本实用新型的技术方案如下:
一种两位三通电磁阀,它包括上阀体和下阀体,在上阀体上设有导向套,导向套上设有导向孔,导向套上方通过左右螺母固定设有线圈骨架,所述的线圈骨架外设有壳体,线圈骨架和壳体之间固定设有骨架上端盖和上导磁体,所述线圈骨架内设有衔铁,线圈骨架和衔铁的中心同轴地设有通孔,在所述上阀体和下阀体所形成的腔中设有阀芯,该阀芯顶端浮动连接有阀杆,该阀杆穿过所述导向套上的导向孔,同时穿过线圈骨架和衔铁中心通孔;所述的线圈骨架外侧中间位置设有圆环形的永磁材料制成的磁钢,在该磁钢的上下方的线圈骨架外分别绕有线圈。
在上述两位三通电磁阀中:所述阀芯的顶端为球头,所述阀杆的底部加工有圆孔,该阀芯的球头伸入到圆孔之中;所述的球头上横向的设有销孔,销钉穿过阀杆的下端和销孔,且销钉与销孔内壁设有一定的间隙,使阀芯顶端的球头与阀杆下端形成浮动连接。
在上述两位三通电磁阀中:所述的阀杆顶端设有锁紧螺杆,该锁紧螺杆位于衔铁的通孔内,该锁紧螺杆通过螺纹与衔铁连接。
在上述两位三通电磁阀中:所述的壳体上固定设有插座电源,壳体上设有孔,所述线圈的引线通过孔穿出壳体,连接在插座电源上。
在上述两位三通电磁阀中:所述衔铁的上方固定设有挡铁,该挡铁通过螺钉连接在上导磁体上。
本实用新型的有益效果在于:通过在线圈骨架外设置圆环形的永磁材料制成的磁钢,通过磁钢、衔铁、外壳、上导磁体形成四个闭合的磁回路,使得阀芯在上、下阀座处密封时,其密封力由永磁力提供,而不需要长期通电;另外将原有的阀芯改为阀芯和阀杆的结构,并将阀芯和阀杆浮动连接,使得阀芯在上、下阀座处密封时,阀芯可以自动对中,保证密封非金属材料与阀座完全对正压紧,密封性能不受阀杆加工、装配质量的影响。
附图说明
图1为现有两位三通电磁阀示意图;
图2为阀芯和阀杆连接结构示意图;
图3本实用新型的两位三通电磁阀结构示意图;
图4为磁钢示意图;
图5为关位磁路示意图;
图6为通电打开磁路示意图;
图7为开位磁路示意图;
图8通电关闭磁路示意图;
图中:1.上挡铁;2.上导磁体;3.骨架上端盖;4.线圈;5.衔铁;6.磁钢;7.壳体;8.线圈骨架;9.上阀体;10.下阀体;11.锁紧螺杆;12.插座电源;13.左右螺母;14.导向套;15.阀杆;16.销钉;17.阀芯。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图2所示,阀芯17的顶端为球头,阀杆15的底部加工有圆孔,阀芯17的球头伸入到圆孔之中,销钉16穿过阀杆15的下端和球头,并且销钉16与球头上销孔的内壁带有一定的间隙,使得阀芯17顶端的球头与阀杆15下端形成浮动连接。
如图3所示,所述的上阀体9包括两个内腔,A腔和B腔。下阀体10内为C腔。阀芯17的主***于上阀体9的A腔内,阀芯17上端的球头伸入到B腔内,下阀体10位于上阀体9之下,并且阀芯17的底部卡在下阀体10内部的凸台上,这样上阀体9的A腔和下阀体10的C腔就被阀芯17隔开。如果阀芯17向上抬起,则上阀体9的A腔和下阀体10的C腔就相通,如果阀芯17向下移动,则上阀体9的A腔和B腔就相通。阀杆15与阀芯17的球头在B腔内浮动连接。
在上阀体9上密封安装了导向套14,导向套14加工有导向孔,阀杆15穿过导向孔,并且在上阀体9的上端外侧套装了左右螺母13,通过左右螺母13在导向套14上方固定安装有线圈骨架8,该线圈骨架8同样套装在阀杆15上。在骨架8内部安装有同样套装在阀杆15上的衔铁5,并且在阀杆15的顶端安装锁紧螺杆11,衔铁5中心孔的内壁加工有内螺纹,锁紧螺杆11外壁加工有外螺纹,当阀杆15移动到合适的位置时,利用锁紧螺杆11和衔铁15中心孔内壁之间的螺纹连接,使得阀杆15位置锁紧。
在线圈骨架8的外侧中间位置套装有圆环形的磁钢6,如图4所示,所述的磁钢6的圆环内壁为N极,外壁为S极。该磁钢6为永磁元件。
在磁钢6的上下两段分别绕有线圈4,该线圈4为同一根漆包线在两个窗口内沿同一方向串联绕制,在线圈骨架8的上方套装有骨架上端盖3和上导磁体2,在整个骨架8、线圈4、上导磁体2和磁钢6外固定套装壳体7,壳体7固定安装一个电源插座12,再在壳体7上开孔将线圈4的线引出,连接在插座电源12上。为了形成闭合磁路来提供磁力,在衔铁5的上方固定安装上挡铁1,通过螺钉将上挡铁1固定安装在上导磁体2上。
工作时,A腔作为介质入口,B腔和C腔作为介质出口。
如图3、图5所示,当衔铁5、阀芯17处于下端位置时,A-B流道打开,A-C流道关闭,电磁铁当中的磁钢6在导磁材料中产生磁通,在衔铁5与上挡铁1、线圈骨架8大端头形成的两个气隙处产生吸力,由于下气隙比上气隙更小,所以吸力的合力向下,以此提供阀芯17在下阀座上的密封力。
如图3、图6所示,当给线圈4通以适当大小及方向的电流时,载流线圈4与磁钢6共同在导磁材料中产生磁通,在衔铁5与上挡铁1、线圈骨架8大端头形成的两个气隙处产生吸力,由于上气隙比下气隙磁通更大,所以吸力的合力向上,使衔铁5、阀芯17向上运动,直至A-B流道关闭,A-C流道完全打开,给线圈断电。
如图3、图7所示,当衔铁5、阀芯17处于上端位置时,A-C流道打开,A-B流道关闭,电磁铁当中的磁钢6在导磁材料中产生磁通,在衔铁5与上挡铁1、线圈骨架8大端头形成的两个气隙处产生吸力,由于上气隙比下气隙更小,所以吸力的合力向上,以此提供阀芯17在上阀座上的密封力。
如图3、图8所示,当给线圈4通以适当大小及相反方向的电流时,载流线圈4与磁钢6共同在导磁材料中产生磁通,在衔铁5与上挡铁1、线圈骨架8大端头形成的两个气隙处产生吸力,由于下气隙比上气隙磁通更大,所以吸力的合力向下,使衔铁5、阀芯17向下运动,直至A-C流道关闭,A-B流道完全打开,给线圈断电。
如图2、图3所示,阀芯17与阀杆15通过销钉16连接,阀芯17上的销钉孔与销钉16之间有较大的间隙,使得阀芯17能够在一个较小的角度范围内摆动。当衔铁5、阀杆15、阀芯17处于下端位置时,A-B流道打开,A-C流道关闭,阀芯17在下阀座上密封;当衔铁5、阀杆15、阀芯17处于上端位置时,A-C流道打开,A-B流道关闭,阀芯17在上阀座上密封。
如果衔铁5、阀杆15组合体与上阀体9、下阀体10的轴线由于某些原因而产生了一个微小的角度,那么当阀芯17坐在上、下阀座上时,会摆动至使密封面与上阀体9、下阀体10轴线垂直的位置,修正已形成的微小角度。再辅助以上阀体9、下阀体10的导向段,可以使阀芯17的轴线与上阀体9、下阀体10的轴线重合,保证密封非金属材料与阀座完全对正压紧,从而保证了密封性能。
Claims (5)
1.一种两位三通电磁阀,它包括上阀体(9)和下阀体(10),在上阀体(9)上设有导向套(14),导向套(14)上设有导向孔,导向套(14)上方通过左右螺母(13)固定设有线圈骨架(8),所述的线圈骨架(8)外设有壳体(7),线圈骨架(8)和壳体(7)之间固定设有骨架上端盖(3)和上导磁体(2),所述线圈骨架(8)内设有衔铁(5),线圈骨架(8)和衔铁(5)的中心同轴地设有通孔,其特征在于:在所述上阀体(9)和下阀体(10)所形成的腔中设有阀芯(17),该阀芯(17)顶端浮动连接有阀杆(15),该阀杆(15)穿过所述导向套(14)上的导向孔,同时穿过线圈骨架(8)和衔铁(5)中心通孔;所述的线圈骨架(8)外侧中间位置设有圆环形的永磁材料制成的磁钢(6),在该磁钢(6)的上下方的线圈骨架(8)外分别绕有线圈(4)。
2.如权利要求1所述的两位三通电磁阀,其特征在于:所述阀芯(17)的顶端为球头,所述阀杆(15)的底部加工有圆孔,该阀芯(17)的球头伸入到圆孔之中;所述的球头上横向的设有销孔,销钉(16)穿过阀杆(15)的下端和销孔,且销钉(16)与销孔内壁设有一定的间隙,使阀芯(17)顶端的球头与阀杆(15)下端形成浮动连接。
3.如权利要求1或2所述的两位三通电磁阀,其特征在于:所述的阀杆(15)顶端设有锁紧螺杆(11),该锁紧螺杆(11)位于衔铁(5)的通孔内,该锁紧螺杆(11)通过螺纹与衔铁(5)连接。
4.如权利要求1或2所述的两位三通电磁阀,其特征在于:所述的壳体(7)上固定设有插座电源(12),壳体(7)上设有孔,所述线圈(4)的引线通过孔穿出壳体(7),连接在插座电源(12)上。
5.如权利要求1或2所述的两位三通电磁阀,其特征在于:所述衔铁(5)的上方固定设有挡铁(1),该挡铁(1)通过螺钉连接在上导磁体(2)上。
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